Mikrofonie

Mikrofonie (früher Mikrophonie) ist die Eigenschaft bestimmter Bauteile, auf mechanische Anregungen, wie zum Beispiel auf Schallwellen mit der Änderung von elektrischen Parametern zu reagieren. Einfach ausgedrückt steht das Wort "Mikrofonie" für einen Effekt, bei dem Nicht-Mikrofone ungewollt als Schallwandler dienen, denn es wird als eine Störung betrachtet. Auch spricht man von dem "Mikrofonieeffekt" oder vom "Klingeln", wenn eine Umwandlung von Schall an Nicht-Schallwandlern stattfindet. Der englische Begriff hierfür ist "ringing".

Mikrofonie wird recht häufig bei Elektronenröhren beobachtet, da hier mechanische Schwingungen deutlich hörbar im Ausgangsignal erzeugt werden. Ein leichtes Dagegenklopfen reicht häufig. Andere Bauteile, wie zum Beispiel Kondensatoren, Spulen oder Übertrager weisen auch diesen Effekt auf, wenn auch in weit geringerem Maße. Kapazitätsänderungen, die durch das Treten auf Kabel verursacht werden, sind als Störungsursache zur Mikrofonie zu zählen. Mikrofonie gehört wie das Klirrverhalten, die Verzerrungen, das Rauschen zu den Störgeräuschen und ungewünschten Störungen. So wird beispielsweise die AC701, eine Trioden-Elektronenröhre, die als Impedanzwandler in Kondensatormikrofonen eingesetzt wurde, als "mikrofoniearme" Röhre bezeichnet. Auch wird ihr eine "große Klingfestigkeit" bescheinigt.

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Wirkmechanismen

Elektronenröhren
Bei Elektronenröhren befindet sich das Steuergitter in der elektronenreichen Raumladungszone nahe der Kathode. Durch Bewegung des Gitters gegenüber der Kathode verändern sich dort die Feldverhältnisse und beeinflussen direkt den Elektronenstrom zur Anode. Das führt bei NF-Verstärkern direkt zu einem NF-Signal am Ausgang. Für Zwecke der Vorverstärkung von NF-Signalen werden besonders mikrofoniearme Röhren angeboten, deren Steuergitter besonders steif ist.
Grundlegend sind auch andere Elektroden als nur das Steuergitter für Mikrofonie verantwortlich, der Effekt zeigt sich dort aber am Stärksten.
Die bei Erschütterung ebenfalls stattfindende Kapazitätsänderung Steuergitter/Kathode spielt eher bei Oszillatoren in FM-Empfängern und -sendern eine Rolle und ist heute nicht mehr relevant.

Kondensatoren
Bei Kondensatoren treten je nach Typ zwei Effekte in Erscheinung: bei Luftkondensatoren (Drehkondensatoren, Lufttrimmer) ändert sich die Kapazität durch Abstandsänderungen. Dies führt z.B. zu einer Frequenzmodulation eines einen solchen Kondensator enthaltenden Oszillators. Handelt es sich dabei um den Oszillator eines FM-Empfängers oder -senders, ist die Mikrofonie direkt als NF-Signal hörbar.
Bei Keramik-Kondensatoren mit ferroelektrischem Dielektrikum tritt Mikrofonie durch den Piezoeffekt auf. Wechselnde mechanische Spannungen führen zu einer Wechselspannung am Kondensator. Daher vermeidet man solche Kondensatoren als Koppelkondensator in NF-Vorverstärkern.

Spulen
Induktivitäten, insbesondere Luftspulen, die in FM-Empfänger- und Sender-Oszillatoren eingesetzt werden, führen bei erschütterungsbedingter Gestaltsänderung zu einer Frequenzmodulation. Die betroffenen Spulen sind daher häufig durch Wachs oder ein Schaumstoffstück mechanisch gedämpft.

Kabel
Mikrofonkabel zeigen Mikrofonie in Form von Knistern und Rauschen bei Bewegung. Dies ist durch die lockere Kontaktgabe der einzelnen Drähte der Schirmung miteinander oder zum Metallbelag bedingt.

Abhilfe kann sein, alle solche Bauteile vor direkt auftreffendem Schall und Erschütterungen (Körperschall) möglichst gut zu schützen.

Falsche Wortanwendung von Mikrofonie

Neuerdings werden mit dem Wort Mikrofonie irrtümlich die Mikrofonarten, die Mikrofon-Wandlerprinzipien und sogar die Mikrofonaufbauten bezeichnet. Es gibt auch Workshops mit dem Namen "Mikrofonie", der die Mikrofontypen behandelt, selbst wenn es dafür die richtigen Worte Mikrofontechnik oder Mikrofonierung gibt. Eine Aufnahme mit vielen Mikrofonen ist richtig eine Polymikrofonierung. Mikrofonie ist absolut nichts Positives für eine Mikrofonaufnahme.

Literatur

• Telefunken: Röhren und Halbleitertaschenbuch, 1962
• Telefunken: Laborbuch für Entwicklung, Werkstatt und Service, 1962, Verlagsausgabe des Laborbuchs für Röhren und Halbleiter, Bd. 2 - Herausgeben von Telefunken GmbH, Ulm/Donau

Siehe auch

• Kupferfolienspule | EF86 | Elektronenröhre | Ringing |